示教編程的三維數控彎管機及編程方法
2023-10-08 08:46:24
專利名稱：示教編程的三維數控彎管機及編程方法
技術領域：
本發明涉及彎管設備領域，具體地說是一種示教編程的三維數控彎管機及 編程方法。
背景技術：
目前，彎管機設備主要有手動和自動兩種方式，手動彎管機主要包括床身、 彎角模具、轉角運動機構、定長運動機構、壓管機構和彎管機構部分構成，採 用手工操作模式，通過手工進行多步操作才能完成整根硬管的加工，其不足是 加工效率低，勞動強度大，無法適應批量生產的需要；自動彎管機主要是由控 制系統、機械部分和輔助部件構成，採用自動生產模式，利用控制系統控制輔 助部件使機械部分運轉，機械部分主要包括床身、彎角模具、轉角運動機構、 定長運動機構、壓管機構和彎管機構，輔助部件主要包括位移傳感器、轉角傳 感器和彎角傳感器，控制系統主要是由控制器、文本顯示器、計算機構成，計 算機主要完成彎管程序的輸出，文本顯示器主要用於彎角的操作提示，其控制 方式採用數控工具機的控制器，這種彎管機工作效率高、適應批量生產的需要， 但是這種自動彎管機需要軟體編程人員進行編程，整機再按照編制的程序對工 件進行彎制，其不足:一是整機成本非常高；二是需要專門進行軟體編程，軟體 編程時間長、費用高；三是靈活性差，不適用現場配做的管路。
發明內容
為了克服現有技術的不足，本發明提供一種無需專門的軟體編程，示範生產的同時進行編程的三維數控彎管機及編程方法。 本發明解決其技術問題採用的技術方案是一種示教編程的三維數控彎管機，設有控制系統、機械部分和輔助部件， 控制系統設有控制器、文本顯示器和計算機，機械部分主要包括床身、彎角模 具、轉角運動機構、定長運動機構、壓管機構和彎管機構，輔助部件主要包括位移傳感器、轉角傳感器和彎角傳感器，其特徵在於控制系統的控制器採用PLC 控制器，PLC控制器具有雙通信埠 。本發明的編程方法是手工操作示範方式加工，控制系統中的PLC控制器自動 記錄加工過程，並上載至計算機中保存為加工程序，在自動生產模式，調用計 算機內保存的加工程序下載到PLC控制器中，PLC控制器經輔助部件和機械部 分再現示範時的加工過程，實現自動加工，本發明的步驟如下-1、示教編程(1) 機械復位，定長小車在原點位置；(2) 按開始按鈕，進入示教編程模式，手動控制系統供電；(3) 手動操作定長小車後退到上料的位置，將管料裝入料夾；(4) 手動控制夾料，定長小車的位置數據及夾料點坐標傳輸到PLC控制器 中保存；(5) 手動控制小車到折彎位置，同時進行空間轉角；(6) 手動控制壓管後，定長數據和轉角數據傳輸到PLC控制器中保存；(7) 壓管完成；(8) 通過文本顯示器設置折彎角度，完成折彎；5(9) 退彎並保存彎角數據。(10) 重複5 9完成所有折彎操作；(11) 踏腳踏開關卸料；(12) 上傳彎管程序到上位計算機，示教編程過程完成。 2、自動生產(1) 機械復位，定長小車在原點位置；(2) 按開始按鈕，控制系統將上位計算機中的當前加工程序下載到PLC控 制器中；(3) 控制小車運動到程序中指定的夾料位置；(4) 將管料放入料夾，踏腳踏開關開始加工；(5) 控制系統按照加工程序數據控制小車定長運動，空間轉角；(6) 壓管；(7) 折彎；(8) 退彎；(9) 重複5 8步，直到加工程序執行完；(10) 踏腳踏開關卸料，小車回到原點；(11) 通知上位計算機當前程序加工完成。本發明還可以通過如下措施實現對於有圖紙的硬管，可以通過圖紙數據 手工編程，保存為加工程序，還可以利用三維設計軟體如solidworks軟體通過 二次開發直接輸出3D管路模型的加工程序，供自動加工時調用。本發明的有益效果是採用示教編程的三維數控彎管機及示教編程方法， 解決了手動控制器效率低，不能自動生產的缺點，以及採用數控工具機控制器的自動彎管編程難度大，成本高，不能按照樣管現:t豕配加;i:的阮題，簡化了編程， 降低了對操作者的技術要求，提高了彎管機的加工效率和自動化程度，大幅度 降低了整機成本。
圖i是本發明中的控制系統的框圖。圖2是本發明中彎管機的結構示意圖。附圖標記床身1、彎角模具2、轉角運動機構3、定長運動機構4、位移 傳感器5、轉角傳感器6、彎角傳感器7、壓管機構8、彎管機構9、 PLC控制器 10、文本顯示器ll、計算機1具體實施例方式下面結合附圖對本發明作進一步描述一種示教編程的三維數控彎管機，設有控制系統、機械部分和輔助部件， 控制系統設有控制器、文本顯示器11和計算機12，機械部分主要包括床身l、 彎角模具2、轉角運動機構3、定長運動機構4、壓管機構8和彎管機構9，輔 助部件主要包括位移傳感器5、轉角傳感器6和彎角傳感器7，控制系統、機械 部分和輔助部件的結構和連接關係與現有技術相同，此不贅述，其特徵在於控 制系統的控制器採用PLC控制器10, PLC控制器10具有雙通信埠 。本發明的編程方法是手工操作示範方式加工，控制系統中的PLC控制器10 自動記錄加工過程，並上載至計算機12中保存為加工程序，在自動生產模式， 調用計算機12內保存的加工程序下載到PLC控制器10中，PLC控制器10經 輔助部件和機械部分再現示範時的加工過程，實現自動加工，本發明的步驟如下
1、 示教編程(1) 機械復位，定長小車在原點位置；(2) 按開始按鈕，進入示教編程模式，手動控制系統供電；(3) 手動操作定長小車後退到上料的位置，將管料裝入料夾；(4) 手動控制夾料，定長小車的位置數據及夾料點坐標傳輸到PLC控制器 10中保存；(5) 手動控制小車到折彎位置，同時進行空間轉角；(6) 手動控制壓管後，定長數據和轉角數據傳輸到PLC控制器10中保存；(7) 壓管完成；(8) 通過文本顯示器ll設置折彎角度，完成折彎；(9) 退彎並保存彎角數據。(10) 重複5 9完成所有折彎操作；(11) 踏腳踏開關卸料；(12) 上傳彎管程序到上位計算機12，示教編程過程完成。
2、 自動生產(1) 機械復位，定長小車在原點位置；(2) 按開始按鈕，控制系統將上位計算機12中的當前加工程序下載到PLC 控制器10中；(3) 控制小車運動到程序中指定的夾料位置；(4) 將管料放入料夾，踏腳踏開關開始加工；(5) 控制系統按照加工程序數據控制小車定長運動，空間轉角；(6) 壓管；(7) 折彎；(8) 退彎；(9) 重複5 8步，直到加工程序執行完；(10) 踏腳踏開關卸料，小車回到原點；(11) 通知上位計算機12當前程序加工完成。本發明對於有圖紙的硬管，可以通過圖紙數據手工編程，保存為加工程序， 還可以利用三維設計軟體如solidworks軟體通過二次開發直接輸出3D管路模 型的加工程序，供自動加工時調用。 本發明的工作流程1、 示教編程的實現過程將控制模式設置為示教模式，系統初始化完成後， 手動操作定長運動機構4，從原點移動到夾料位置，操作彎管機完成夾料動作， 控制系統自動將夾持點數據保存到PLC控制器10中，然後控制彎管機依次進行第一折彎定長、第一折彎轉角(一般第一折彎轉角為o)、第一折彎彎管，退彎後系統將第一折彎的數據記錄到PLC控制器10中，然後進行第二折彎定長、第 二折彎轉角、第二折彎彎角退彎後系統將第二折彎的數據記錄到PLC控制器10 中……，重複上述過程直到所有折彎完成，卸料動作完成後，系統將記錄的數 據上載到計算機12，保存為硬管加工程序，示教編程操作完成，同時也完成了 一根硬管的折彎；2、 自動彎管的實現過程從主控程序界面中選取欲加工的硬管程序，按開 始按鈕，啟動全自動彎管操作，在主控程序的控制下，被選取的加工程序自動 下載到PLC控制器10中，PLC控制器10控制彎管機按照加工程序中的夾持點 數據，將小車運動到夾持位置，實現夾料運動，然後按照第一折彎定長數據，完成第一折彎定長運動，第一折彎轉角運動，壓管、第一折彎彎角運動，退壓、 退彎、然後進行第二折彎的定長、轉角、折彎……直到當前加工程序完成，然後卸料，自動彎管過程中，操作人員只需執行上料和卸料操作，其他動作由PLC 控制器10控制彎管機自動完成，完全再現示教模式下進行的操作，按照記錄的 數據自動完成硬管的折彎加工。示教編程方法的原理在於適時採集示教模式下手動操作時位移傳感器5、 轉角傳感器6、彎角傳感器7的數據，保存成加工程序；在自動生產模式下，控制彎管機按照程序數據完成定長、轉角、彎角運動，從而自動完成折彎加工。本發明的有益效果是採用示教編程的三維數控彎管機，解決了半自動控 制器效率低，不能自動生產的缺點，以及採用數控工具機控制器的全自動彎管編 程難度大，成本高，不能按照樣管現場配加工的問題，簡化了編程，降低了對 操作者的技術要求，提高了彎管機的加工效率和自動化程度，大幅度降低了整 機成本。
權利要求
1、一種示教編程的三維數控彎管機，設有控制系統、機械部分和輔助部件，控制系統設有控制器、文本顯示器和計算機，機械部分主要包括床身、彎角模具、轉角運動機構、定長運動機構、壓管機構和彎管機構，輔助部件主要包括位移傳感器、轉角傳感器和彎角傳感器，其特徵在於控制系統的控制器採用PLC控制器。
2、 根據權利要求1所述的一種示教編程的三維數控彎管機，其特徵在於PLC 控制器設有雙通信埠。
3、 根據權利要求1所述的一種示教編程的三維數控彎管機的編程方法，其 特徵在於採用手工操作示範方式加工，控制系統中的PLC控制器自動記錄加工 過程，並上載至計算機中保存為加工程序，在自動生產模式，調用計算機內保 存的加工程序下載到PLC控制器中，PLC控制器經輔助部件和機械部分再現示 範時的加工過程，實現自動加工。
4、 根據權利要求1、 3所述的一種示教編程的三維數控彎管機及示教編程 方法，其步驟為-1)示教編程(1) 機械復位，定長小車在原點位置；(2) 按開始按鈕，進入示教編程模式，手動控制系統供電；(3) 手動操作定長小車後退到上料的位置，將管料裝入料夾；(4) 手動控制夾料，定長小車的位置數據及夾料點坐標傳輸到PLC控制器 中保存；(5) 手動控制小車到折彎位置，同時進行空間轉角；(6) 手動控制壓管後，定長數據和轉角數據傳輸到PLC控制器中保存；(7) 壓管完成；(8) 通過文本顯示器設置折彎角度，完成折彎；(9) 退彎並保存彎角數據。(10) 重複5 9完成所有折彎操作；(11) 踏腳踏開關卸料；(12) 上傳彎管程序到上位計算機，示教編程過程完成。 2)自動生產(1) 機械復位，定長小車在原點位置；(2) 按開始按鈕，控制系統將上位計算機中的當前加工程序下載到PLC控 制器中；(3) 控制小車運動到程序中指定的夾料位置；(4) 將管料放入料夾，踏腳踏開關開始加工；(5) 控制系統按照加工程序數據控制小車定長運動，空間轉角；(6) 壓管；(7) 折彎；(8) 退彎；(9) 重複5 8步，直到加工程序執行完；(10) 踏腳踏開關卸料，小車回到原點；(11) 通知上位計算機當前程序加工完成。
全文摘要
本發明涉及彎管設備領域，具體地說是一種示教編程的三維數控彎管機及示教編程方法，設有控制系統、機械部分和輔助部件，控制系統設有控制器、文本顯示器和計算機，機械部分主要包括床身、彎角模具、轉角運動機構、定長運動機構、壓管機構和彎管機構，輔助部件主要包括位移傳感器、轉角傳感器和彎角傳感器，其特徵在於控制系統的控制器採用PLC控制器，PLC控制器具有雙通信埠，其編程方法是採用示教編程模式和自動生產模式，具有成本低、效率高、無廢品等優點。
文檔編號G05B19/42GK101324793SQ20081001676
公開日2008年12月17日 申請日期2008年6月7日 優先權日2008年6月7日
發明者巖 孟, 嶽永宏, 曉 李 申請人:威海廣泰空港設備股份有限公司